[发明专利]超亮二聚或多聚染料

说明书

公开了可用作荧光或着色染料的化合物。该化合物具有以下结构(I)：包括其立体异构体、盐和互变异构体，其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、L¹、L²、L³、L⁴、M、m和n如本文所定义。还提供了与制备相关的方法和这些化合物的用途。

背景

领域

本发明通常涉及二聚和多聚荧光或着色染料，和它们的制备方法以及在多种分析方法中的用途。

相关技术的描述

已知荧光和/或着色染料特别适用于其中需要高灵敏度的检测试剂的应用。能够优先标记样品中的特定成分或组分的染料使得研究人员能够测定特定成分或组分的存在、量和/或位置。此外，可以针对不同环境中的它们的空间和时间分布来监控特定体系。

荧光和比色法在化学和生物学方面非常普遍。这些方法对于生物分子的存在、结构、距离、取向、络合和/或位置给出了有用的信息。此外，时间分辨的方法越来越多地用于热力学(dynamics)和动力学(kinetics)的测量。因此，已经开发了用于生物分子例如核酸和蛋白质的荧光或着色标记的许多策略。由于生物分子的分析通常发生在水性环境中，因此重点是开发和使用水溶性染料。

高度荧光或着色的染料(“更亮”)是理想的，因为这种染料的使用增加了信噪比并提供了其它相关的益处。因此，已经尝试增加来自已知荧光和/或着色基团的信号。例如，已经制备了包含两个或更多个荧光和/或着色基团的二聚和多聚化合物，预期这样的化合物将获得更亮的染料。然而，作为分子内荧光猝灭的结果，二聚和聚合染料没有达到期望的亮度增加。

因此，本领域需要具有增加的摩尔亮度的水溶性染料。理想地，这样的染料和生物标志物应该是强烈着色或荧光的，并且应当以各种颜色和荧光波长获得。本发明满足了这一需要并提供了进一步的相关优点。

简要概述

简而言之，本发明通常涉及可用作水溶性，荧光或着色的染料和探针的化合物，其使得能够目视检测分析物分子，例如生物分子，以及用于其的试剂。还描述了使用该染料视觉检测分析物分子的方法。

本发明公开的染料的实施方案包括两个或更多个通过连接基共价连接的荧光和/或着色基团，所述连接基通常在1-14范围的pH，例如在大于7的pH处带电。与先前报道的二聚和/或聚合染料相反，本染料比相应的单体染料化合物明显更亮。尽管不希望受理论束缚，但是据信带电连接基的静电斥力用于维持荧光和/或着色基团之间的空间距离，并且因此减少和/或消除了分子内的荧光猝灭。

本发明的水溶性，荧光或着色染料是强烈着色和/或荧光的，并且可以通过目视检查或其它方式容易地观察到。在一些实施方案中，可以在没有预先照射或化学或酶促活化的情况下观察化合物。如本文所述通过适当选择染料，可以获得各种颜色的目视可检测的分析物分子。

在一个实施方案中，提供了具有以下结构(I)的化合物：

或其立体异构体、互变异构体或盐，其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、L¹、L²、L³、L⁴、M、m和n如本文所定义。

在另一个实施方案中，提供了染色样品的方法，该方法包括以当所述样品在适当的波长下被照射时足以产生光学响应的量向所述样品添加如本文所述的代表性化合物。

仍在其他实施方案中，本公开提供一种用于目视检测分析物分子的方法，包括：